生理學(xué)—呼吸系統(tǒng)

1、（一）肺換氣過(guò)程（一）肺換氣過(guò)程 靜脈血流經(jīng)肺毛細(xì)靜脈血流經(jīng)肺毛細(xì) 血管時(shí)，肺泡中血管時(shí)，肺泡中O2 擴(kuò)散入血，擴(kuò)散入血，CO2 由由 靜脈血擴(kuò)散人肺泡。靜脈血擴(kuò)散人肺泡。 二、肺換氣二、肺換氣(Gas exchange in lung) 肺換氣的結(jié)果：靜肺換氣的結(jié)果：靜 脈血變?yōu)閯?dòng)脈血脈血變?yōu)閯?dòng)脈血 肺泡中肺泡中O2擴(kuò)散人血擴(kuò)散人血 （二）影響肺換氣的因素（二）影響肺換氣的因素 呼吸膜：肺泡氣與肺毛呼吸膜：肺泡氣與肺毛 細(xì)血管血液之間的膜細(xì)血管血液之間的膜 呼吸膜非常?。汉粑し浅１。杭s約lm，有的部位僅，有的部位僅0.2m，通透性極大。，通透性極大。 呼吸膜面積大：呼吸膜面積大：成人肺總擴(kuò)

2、散面積約成人肺總擴(kuò)散面積約100m2。安靜時(shí)有。安靜時(shí)有40m2 參與氣體交換。參與氣體交換。 呼吸膜結(jié)構(gòu)：呼吸膜結(jié)構(gòu)： 含表面活性物質(zhì)的液體層含表面活性物質(zhì)的液體層 肺泡上皮細(xì)胞肺泡上皮細(xì)胞 上皮基底膜上皮基底膜 基質(zhì)層基質(zhì)層 毛細(xì)血管基膜毛細(xì)血管基膜 毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞 1.1.呼吸膜的面積和厚度呼吸膜的面積和厚度 (2)(2)呼吸膜的病理變化呼吸膜的病理變化 厚度：厚度：肺纖維化、塵肺、肺水腫肺纖維化、塵肺、肺水腫呼吸膜呼吸膜 厚度厚度通透性通透性氣體交換氣體交換。 面積：面積：肺氣腫、肺不張、肺葉切除肺氣腫、肺不張、肺葉切除呼吸呼吸 膜面積膜面積氣體交換氣體交換。 2.通

3、氣通氣/ /血流比值血流比值：每分肺泡通氣量與每分肺泡通氣量與 每分肺血流量的比值。每分肺血流量的比值。 VA/ Q = 4.2L/min/ 5L/min0.84 V/Q : 通氣不足通氣不足。部分流經(jīng)通氣不良肺。部分流經(jīng)通氣不良肺 泡的靜脈血，未經(jīng)充分氣體交換，就回到泡的靜脈血，未經(jīng)充分氣體交換，就回到 心臟，發(fā)生心臟，發(fā)生功能性動(dòng)功能性動(dòng)靜脈短路。靜脈短路。 V/Q: 通氣過(guò)剩，通氣過(guò)剩，血流相對(duì)不足。部分肺血流相對(duì)不足。部分肺 泡氣未能與血液充分氣體交換，相當(dāng)于泡氣未能與血液充分氣體交換，相當(dāng)于增增 加了無(wú)效腔加了無(wú)效腔。 （二）影響肺換氣的因素（二）影響肺換氣的因素 通氣過(guò)剩，通氣過(guò)剩

4、， 血流相對(duì)不血流相對(duì)不 足，肺泡無(wú)足，肺泡無(wú) 效腔效應(yīng)。效腔效應(yīng)。 通氣不足，血通氣不足，血 流相對(duì)過(guò)多，流相對(duì)過(guò)多， 功能性動(dòng)功能性動(dòng)靜靜 短路。短路。 換氣效率均換氣效率均 缺缺O(jiān)2和和CO2潴潴 留留(主要是缺主要是缺 O2) 三、組織換氣三、組織換氣(Tissues Ventilation) 組織換氣的過(guò)程：動(dòng)組織換氣的過(guò)程：動(dòng) 脈脈血流經(jīng)組織毛細(xì)血血流經(jīng)組織毛細(xì)血 管時(shí)管時(shí)，O2擴(kuò)散入組織擴(kuò)散入組織 細(xì)胞，細(xì)胞，CO2從從組織細(xì)組織細(xì) 胞擴(kuò)散入血液。胞擴(kuò)散入血液。 結(jié)果：動(dòng)脈血變成靜脈血。結(jié)果：動(dòng)脈血變成靜脈血。 CO2從組織細(xì)胞擴(kuò)散人血液從組織細(xì)胞擴(kuò)散人血液 動(dòng)脈血?jiǎng)用}血混合靜脈

5、血混合靜脈血 物理物理 溶解溶解 化學(xué)化學(xué) 結(jié)合結(jié)合 合計(jì)合計(jì) 物理物理 溶解溶解 化學(xué)化學(xué) 結(jié)合結(jié)合 合計(jì)合計(jì) O2 0.3120.020.310.1115.215.31 CO22.5346.449.932.9150.152.91 血液中氧和二氧化碳的含量血液中氧和二氧化碳的含量 (ml/100ml血液血液) 物理溶解：較少物理溶解：較少 化學(xué)結(jié)合：是主要的運(yùn)輸形式化學(xué)結(jié)合：是主要的運(yùn)輸形式 第三節(jié)第三節(jié) 氣體在血液中的運(yùn)輸氣體在血液中的運(yùn)輸 l物理溶解：氣體直接溶解于血漿中。物理溶解：氣體直接溶解于血漿中。 特征：量小特征：量小, ,起起橋梁作用橋梁作用; ; 溶解量與氣體分壓呈正比。溶解

6、量與氣體分壓呈正比。 分壓分壓, ,物理溶解量物理溶解量, ,是高壓氧治療的理論基礎(chǔ)。是高壓氧治療的理論基礎(chǔ)。 l化學(xué)結(jié)合：化學(xué)結(jié)合：氣體與某些物質(zhì)進(jìn)行化學(xué)結(jié)合。氣體與某些物質(zhì)進(jìn)行化學(xué)結(jié)合。 特征特征: : 量大量大, , 是是主要的運(yùn)輸形式。主要的運(yùn)輸形式。 物理溶解物理溶解化學(xué)結(jié)合化學(xué)結(jié)合 動(dòng)態(tài)平衡動(dòng)態(tài)平衡 1.物理溶解：物理溶解：1.5%； 2.化學(xué)結(jié)合：化學(xué)結(jié)合：O2與與Hb結(jié)合，是主要的運(yùn)輸結(jié)合，是主要的運(yùn)輸 形式，占形式，占98.5%。 一、氧的運(yùn)輸一、氧的運(yùn)輸(oxygen transport) （一）（一） 運(yùn)輸形式運(yùn)輸形式 Bound to Hgb 98.5% Dissolv

7、ed 1.5% Transport of Oxygen 正常人動(dòng)脈血中含氧量為正常人動(dòng)脈血中含氧量為190-200ml/L 1.反應(yīng)快反應(yīng)快,可逆可逆,不需酶催化不需酶催化,受氧分壓影響受氧分壓影響; （二）（二）Hb與與O2結(jié)合的特征結(jié)合的特征 2.氧合而非氧化氧合而非氧化(鐵與氧結(jié)合后仍是二價(jià)鐵鐵與氧結(jié)合后仍是二價(jià)鐵) HbO2 Hb + O2 PO2(組織組織) PO2(肺肺Cap) 暗紅色暗紅色 鮮紅色鮮紅色 紫紺：血中去氧紫紺：血中去氧Hb5g/100ml血液時(shí)，皮膚、粘血液時(shí)，皮膚、粘 膜呈藍(lán)色，可作為缺氧的標(biāo)志。并非發(fā)生紫紺就膜呈藍(lán)色，可作為缺氧的標(biāo)志。并非發(fā)生紫紺就 一定缺一定

8、缺O(jiān)2。也不是無(wú)紫紺就不缺。也不是無(wú)紫紺就不缺O(jiān)2。 l氧容量：氧容量：100ml血液中血液中Hb能結(jié)合的最大氧量能結(jié)合的最大氧量。 (20.1ml/100ml) l氧含量：氧含量：100ml血液中血液中Hb實(shí)際結(jié)合的氧量實(shí)際結(jié)合的氧量。(動(dòng)脈動(dòng)脈 血血19.4ml/100ml，靜脈血，靜脈血14.4ml/100ml) l血氧飽和度：血氧含量占血氧容量的百分比血氧飽和度：血氧含量占血氧容量的百分比 ，即，即 (氧含量氧含量/氧容量氧容量) 100。 動(dòng)脈血約動(dòng)脈血約98，靜脈，靜脈 血約血約75。 Hb分子量分子量64458，足夠，足夠PO2下，下，1gHb結(jié)合結(jié)合1.34mlO2，Hb濃度濃

9、度150g/。 3. 飽和現(xiàn)象：飽和現(xiàn)象：1分子分子Hb最多可與最多可與4分子分子 O2結(jié)合結(jié)合(4個(gè)個(gè) 亞基各結(jié)合亞基各結(jié)合1分子氧分子氧)。 相關(guān)概念：相關(guān)概念： 4. Hb與與O2的結(jié)合或解離曲線呈的結(jié)合或解離曲線呈S形形 一定范圍內(nèi)一定范圍內(nèi), ,血氧飽和度與氧分壓呈正相關(guān)血氧飽和度與氧分壓呈正相關(guān), ,但并但并 非線性關(guān)系非線性關(guān)系, ,而是呈而是呈近似近似S形的曲線。形的曲線。 Hb與與O2結(jié)合與解離有兩種構(gòu)型：結(jié)合與解離有兩種構(gòu)型： 氧合氧合Hb為疏松型為疏松型(型型)去氧去氧Hb為緊密型為緊密型(T型型)。 R型對(duì)型對(duì)O2親和力為親和力為T(mén)型型500倍倍；Hb與與O2結(jié)合后，結(jié)

10、合后， Hb分子由分子由T型變?yōu)樾妥優(yōu)镽型，對(duì)型，對(duì)O2親和力增加；親和力增加；Hb 各亞單位在結(jié)合或釋放各亞單位在結(jié)合或釋放O2上有協(xié)同效應(yīng)。上有協(xié)同效應(yīng)。 上段：上段：PO260100mmHg，曲線較平坦。反映，曲線較平坦。反映Hb與與 O2結(jié)合部分。結(jié)合部分。 PO2變化大時(shí)，血氧飽和度變化小。變化大時(shí)，血氧飽和度變化小。 意義：意義：保證較低氧分壓時(shí)仍具有高載氧能力保證較低氧分壓時(shí)仍具有高載氧能力。 （三）氧解離曲線（三）氧解離曲線( 氧解離曲線：氧解離曲線：表示氧分壓與血氧飽和度關(guān)系的曲線表示氧分壓與血氧飽和度關(guān)系的曲線 中段：中段：PO24060mmHg，曲線較陡，曲線較陡， PO

11、2降低降低 促進(jìn)大量氧解離，血氧飽和度促進(jìn)大量氧解離，血氧飽和度下降明顯下降明顯。 意義：意義：維持正常時(shí)組織的氧供維持正常時(shí)組織的氧供(正常時(shí)組織氧供正常時(shí)組織氧供 PO2在中段范圍變化在中段范圍變化) 。 下段：下段：PO21540mmHg，坡度更陡，坡度更陡，PO2稍稍，血氧，血氧 飽和度飽和度。反映。反映HbO2解離進(jìn)一步釋放解離進(jìn)一步釋放O2。 意義：意義：代表代表O2儲(chǔ)備。維持活動(dòng)時(shí)組織的氧供。儲(chǔ)備。維持活動(dòng)時(shí)組織的氧供。 （四）影響氧解離曲線的因素（四）影響氧解離曲線的因素 2.通氣通氣/ /血流比值血流比值：每分肺泡通氣量與每分肺泡通氣量與 每分肺血流量的比值。每分肺血流量的比

12、值。 VA/ Q = 4.2L/min/ 5L/min0.84 V/Q : 通氣不足通氣不足。部分流經(jīng)通氣不良肺。部分流經(jīng)通氣不良肺 泡的靜脈血，未經(jīng)充分氣體交換，就回到泡的靜脈血，未經(jīng)充分氣體交換，就回到 心臟，發(fā)生心臟，發(fā)生功能性動(dòng)功能性動(dòng)靜脈短路。靜脈短路。 V/Q: 通氣過(guò)剩，通氣過(guò)剩，血流相對(duì)不足。部分肺血流相對(duì)不足。部分肺 泡氣未能與血液充分氣體交換，相當(dāng)于泡氣未能與血液充分氣體交換，相當(dāng)于增增 加了無(wú)效腔加了無(wú)效腔。 （二）影響肺換氣的因素（二）影響肺換氣的因素 三、組織換氣三、組織換氣(Tissues Ventilation) 組織換氣的過(guò)程：動(dòng)組織換氣的過(guò)程：動(dòng) 脈脈血流經(jīng)組

13、織毛細(xì)血血流經(jīng)組織毛細(xì)血 管時(shí)管時(shí)，O2擴(kuò)散入組織擴(kuò)散入組織 細(xì)胞，細(xì)胞，CO2從從組織細(xì)組織細(xì) 胞擴(kuò)散入血液。胞擴(kuò)散入血液。 結(jié)果：動(dòng)脈血變成靜脈血。結(jié)果：動(dòng)脈血變成靜脈血。 l氧容量：氧容量：100ml血液中血液中Hb能結(jié)合的最大氧量能結(jié)合的最大氧量。 (20.1ml/100ml) l氧含量：氧含量：100ml血液中血液中Hb實(shí)際結(jié)合的氧量實(shí)際結(jié)合的氧量。(動(dòng)脈動(dòng)脈 血血19.4ml/100ml，靜脈血，靜脈血14.4ml/100ml) l血氧飽和度：血氧含量占血氧容量的百分比血氧飽和度：血氧含量占血氧容量的百分比 ，即，即 (氧含量氧含量/氧容量氧容量) 100。 動(dòng)脈血約動(dòng)脈血約98，靜脈，靜脈 血約血約75。 Hb分子量分子量64458，足夠，足夠PO2下，下，1gHb結(jié)合結(jié)合1.34mlO2，Hb濃度濃度150g/。 3. 飽和現(xiàn)象：飽和現(xiàn)象：1分子分子Hb最多可與最多可與4分子分子 O2結(jié)合結(jié)合(4個(gè)個(gè) 亞基各結(jié)合亞基各結(jié)合1分子氧分子氧)。 相關(guān)概念：相關(guān)概念： 上段：